JPH0751244Y2 - Spindle device - Google Patents
Spindle deviceInfo
- Publication number
- JPH0751244Y2 JPH0751244Y2 JP2073390U JP2073390U JPH0751244Y2 JP H0751244 Y2 JPH0751244 Y2 JP H0751244Y2 JP 2073390 U JP2073390 U JP 2073390U JP 2073390 U JP2073390 U JP 2073390U JP H0751244 Y2 JPH0751244 Y2 JP H0751244Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- cylinder
- spindle
- motor stator
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ATC装置（自動工具交換装置）を有する工作
機械の主軸ヘッド、プリント基板穴明機用スピンドル等
におけるスピンドル装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial application] The present invention relates to a spindle head of a machine tool having an ATC device (automatic tool changer), a spindle device in a spindle for a printed circuit board drilling machine, and the like.
例えば、プリント基板穴明機用スピンドルは、ハウジン
グの中心部に形成された主軸穴にモータロータを形成し
たスピンドル主軸を回転自在に挿入し、スピンドル主軸
をハウジング内に配置した空気軸受によって非接触支持
すると共に、ハウジング内に環状のモータステータを固
着し、モータステータの励磁力によってスピンドル主軸
を高速回転させている。For example, in a spindle for a printed circuit board boring machine, a spindle main shaft having a motor rotor is rotatably inserted into a main shaft hole formed in the center of a housing, and the spindle main shaft is non-contact supported by an air bearing arranged in the housing. At the same time, an annular motor stator is fixed in the housing, and the spindle main shaft is rotated at high speed by the exciting force of the motor stator.
ハウジングは、フランジを形成した空気軸受を前後から
ハウジング筒に挿入し、フランジ部をネジ止めして形成
され、モータステータはハウジング筒の内壁に固着され
ている。モータステータの励磁力は、ステータコイルに
電流を通じることによって得られるが、同時に、コイル
部の発熱を伴うため、これを冷却する必要がある。モー
タステータの冷却は、モータステータの固着部位に冷却
水を循環させて行なうのが一般的であり、従来、この冷
却水の循環構造として、第３図、および、第４図に示す
構造が用いられていた。The housing is formed by inserting an air bearing having a flange into the housing cylinder from the front and rear and screwing the flange portion, and the motor stator is fixed to the inner wall of the housing cylinder. The exciting force of the motor stator is obtained by passing an electric current through the stator coil, but at the same time, heat is generated in the coil portion, so it is necessary to cool this. Cooling of the motor stator is generally performed by circulating cooling water in a fixed portion of the motor stator. Conventionally, as the cooling water circulation structure, the structures shown in FIGS. 3 and 4 have been used. It was being done.
第３図は、ハウジング筒（20）の縦断面である。ハウジ
ング筒（20）は内筒（20a）と外筒（20b）との嵌合構造
になっており、内筒（20a）の内壁に環状モータステー
タ（21）を固着している。FIG. 3 is a vertical cross section of the housing cylinder (20). The housing cylinder (20) has a fitting structure of an inner cylinder (20a) and an outer cylinder (20b), and an annular motor stator (21) is fixed to the inner wall of the inner cylinder (20a).
（22）は、内筒（20a）の外表面上に形成された螺旋溝
であり、螺旋溝（22）の始端、および、終端を、それぞ
れ、冷却水の流入口（23）および流出口（24）に連通さ
せ、流入口（23）から供給された冷却水が螺旋溝（22）
を通って、モータステータ（21）の固着部位外周を、く
まなく循環するようになっている。（26）は、給気通路
（25）と連通する空気軸受のノズルであり、モータステ
ータ（21）を挾んでハウジングの前後に配置されてい
る。Reference numeral (22) is a spiral groove formed on the outer surface of the inner cylinder (20a). The starting end and the ending end of the spiral groove (22) are respectively the cooling water inlet port (23) and the cooling water outlet port (23). The cooling water supplied from the inlet (23) is connected to the spiral groove (22).
The motor stator (21) is configured to circulate around the fixed portion of the motor stator (21). (26) is an air bearing nozzle that communicates with the air supply passageway (25), and is arranged in front of and behind the housing with the motor stator (21) in between.
次に、第４図に示す循環構造は、単一構造のハウジング
筒（30）に軸方向の循環穴（31）を複数穿設したもの
で、循環穴（31）をハウジング筒（30）の端面（30
a）、（30b）に形成した周方向溝（32）で連通させるこ
とによって、連続した循環系を構成したものである。Next, in the circulation structure shown in FIG. 4, a plurality of axial circulation holes (31) are formed in the housing cylinder (30) of a single structure, and the circulation holes (31) are formed in the housing cylinder (30). End face (30
A continuous circulation system is formed by communicating with the circumferential grooves (32) formed in a) and (30b).
同図で、流入口（ａ）へ流入した冷却水は、裏側の端面
（30b）の穴口（ｂ）へ流れ、周方向溝（32）を通って
穴口（ｃ）に流入し、端面（30a）の穴口（ｄ）から出
てくる。以下、同様にして、冷却水がアルファベット順
に循環して流出口（ｔ）から流出する。（33）は、圧縮
空気の給気通路であり、ハウジング内の空気軸受（第３
図参照）と連通している。In the figure, the cooling water that has flowed into the inflow port (a) flows into the hole (b) of the end surface (30b) on the back side, flows into the hole (c) through the circumferential groove (32), and then the end surface (30a ) Comes out through the hole (d). Thereafter, similarly, the cooling water circulates in alphabetical order and flows out from the outflow port (t). (33) is a compressed air supply passage, which is an air bearing (third part) in the housing.
(See the figure).
ハウジング内には、スピンドル主軸を非接触支持するた
めの空気軸受が配置されている。空気軸受のノズルは、
前述したように、モータステータを挾んで前後に配置さ
れるため、ノズル間を継ぐ給気通路は、構造上、ハウジ
ング筒に設ける必要がある。An air bearing for supporting the spindle main shaft in a non-contact manner is arranged in the housing. Air bearing nozzle
As described above, since the motor stator is placed in front of and behind, the air supply passage that connects the nozzles needs to be provided in the housing cylinder structurally.
しかし、第３図に示す構造では、ハウジング筒（20）の
肉厚（ｗ）が薄いと、給気通路（25）と螺旋溝（22）と
が干渉をおこすため、ハウジング筒（20）の肉厚（ｗ）
を厚くしなければならない。However, in the structure shown in FIG. 3, when the wall thickness (w) of the housing cylinder (20) is thin, the air supply passageway (25) and the spiral groove (22) interfere with each other, so that the housing cylinder (20) has a smaller thickness. Wall thickness (w)
Must be thickened.
一方、第４図に示す構造では、上記問題点はないが、循
環穴（31）をハウジング筒（30）の軸方向に穿設するた
めには、長穴加工を必要とし、加工コストが高くつく。On the other hand, in the structure shown in FIG. 4, the above problem does not occur, but in order to bore the circulation hole (31) in the axial direction of the housing cylinder (30), long hole machining is required, and the machining cost is high. Tsuku.
また、端面（30a）、（30b）には、それぞれ、空気軸受
のフランジをネジ止めするためのネジ穴を穿設する必要
があるが、同図に示す構造ではネジ穴を穿設すると、ス
ペース上、循環穴の穴数を多くとることができない。そ
のために、十分な冷却効果が得られない。逆に、十分な
冷却効果を得ようとすると、ネジ穴の穴数を少なくしな
ければならず、ハウジングの強度が低下する。In addition, the end faces (30a) and (30b) must be provided with screw holes for screwing the flange of the air bearing, respectively. In addition, the number of circulation holes cannot be increased. Therefore, a sufficient cooling effect cannot be obtained. On the contrary, in order to obtain a sufficient cooling effect, it is necessary to reduce the number of screw holes, and the strength of the housing decreases.
本考案は、上記問題点に鑑みて提案されたもので、ハウ
ジング筒の肉厚を薄くすることができ、かつ、加工も容
易な冷却構造を提供することをその目的とする。The present invention has been proposed in view of the above problems, and an object thereof is to provide a cooling structure in which the thickness of the housing cylinder can be reduced and the processing is easy.
本考案では、以下の手段を用いた。 In the present invention, the following means were used.
即ち、ハウジング内に回転自在に挿入されたスピンドル
主軸を、ハウジング内に配置された空気軸受によって非
接触支持すると共に、ハウジング筒の内壁に固着された
環状のモータステータによって回転させるスピンドル装
置において、ハウジング筒を内筒と外筒との嵌合構造と
し、前記内筒の少なくともモータステータ固着部位の外
表面上に複数の軸方向溝を形成すると共に、前記軸方向
溝の隣り合った先端間、および、後端間を交互に周方向
溝で連通させることによって連続した冷却溝を形成し、
前記冷却溝の始端、および、終端を、それぞれ、冷却水
の流入口、および、流出口と連通させた。That is, in a spindle device in which a spindle main shaft rotatably inserted in a housing is supported in a non-contact manner by an air bearing arranged in the housing and is rotated by an annular motor stator fixed to an inner wall of a housing cylinder, The cylinder has a fitting structure of an inner cylinder and an outer cylinder, and a plurality of axial grooves are formed on at least the outer surface of the motor stator fixing portion of the inner cylinder, and between the adjacent tips of the axial grooves, and , A continuous cooling groove is formed by alternately connecting the rear ends with a circumferential groove,
The starting end and the terminating end of the cooling groove were communicated with the cooling water inlet and outlet, respectively.
また、請求項（１）記載のスピンドル装置において、前
記冷却溝の始端と終端との間の外表面上に、軸方向の空
気通路を形成し空気軸受と連通させた。Further, in the spindle device according to the aspect (1), an axial air passage is formed on the outer surface between the start end and the end of the cooling groove to communicate with the air bearing.
冷却溝の始端から流入した冷却水は、軸方向溝、およ
び、周方向溝を交互に流れながら内筒の外表面上を循環
し、終端から流出口へ流出する。The cooling water flowing in from the start end of the cooling groove circulates on the outer surface of the inner cylinder while alternately flowing in the axial groove and the circumferential groove, and flows out from the terminal end to the outlet.
また、請求項（２）記載のスピンドル装置において、軸
方向の空気通路は、冷却溝の始端と終端との間の外表面
上に形成されるため、ハウジング筒の肉厚を薄くしても
冷却溝と干渉することがない。Further, in the spindle device according to claim (2), since the axial air passage is formed on the outer surface between the start end and the end of the cooling groove, cooling is performed even if the wall thickness of the housing cylinder is reduced. Does not interfere with the groove.
本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。第１図
は、本考案に係るスピンドル装置を用いたプリント基板
穴明機用スピンドルの断面を示す。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross section of a spindle for a printed circuit board drilling machine using a spindle device according to the present invention.
同図で、ハウジング（Ｈ）はハウジング筒（１）に、フ
ランジを形成した空気軸受（２）と空気軸受（３）と
を、それぞれ、前後から挿入し、フランジ部をネジ止め
して形成されている。In the figure, a housing (H) is formed by inserting a flange-formed air bearing (2) and a flange-formed air bearing (3) into the housing cylinder (1) from the front and the rear, and fastening the flange portion with a screw. ing.
ハウジング筒（１）は、内筒（1a）と外筒（1b）との嵌
合構造になっており、内筒（1a）の中央部付近の内壁に
環状のモータステータ（４）を固着している。また、空
気軸受（２）、および、空気軸受（３）の中心部には主
軸穴（５）（５）が形成されており、スピンドル主軸
（６）はモータステータ（４）の中心部を貫通して主軸
穴（５）（５）に回転自在に挿入されている。（７）
は、スピンドル主軸の中央部に形成されたモータロータ
であり、モータロータ（７）をモータステータ（４）に
対向させて配置することによって、モータステータ
（４）の励磁力を利用してスピンドル主軸（６）を回転
させる。（8a）は、ハウジング内に配置された空気軸受
（２）（３）の空気導入路であり、空気軸受（２）
（３）は、スピンドル主軸（６）の外周面、および、ス
ピンドル主軸（６）の後端に形成されたフランジ面
（９）に、空気導入路（8a）から供給された圧縮空気を
ノズル（8b）から噴出させて静圧を発生させ、この静圧
によってスピンドル主軸をラジアル方向、スラスト方向
に非接触支持する。（11）は、内筒（1a）の外表面上に
形成された冷却溝であり、冷却溝（11）は、後述するよ
うに、流入口（12）から供給された冷却水が、内筒（1
a）を介してモータステータ（４）の外周面上を循環す
るように形成されている。The housing cylinder (1) has a fitting structure of an inner cylinder (1a) and an outer cylinder (1b), and an annular motor stator (4) is fixed to the inner wall near the center of the inner cylinder (1a). ing. Further, spindle holes (5) and (5) are formed in the air bearing (2) and the center of the air bearing (3), and the spindle spindle (6) penetrates the center of the motor stator (4). And is rotatably inserted in the spindle holes (5) and (5). (7)
Is a motor rotor formed in the central portion of the spindle main shaft. By disposing the motor rotor (7) so as to face the motor stator (4), the spindle main shaft (6 ) Rotate. (8a) is an air introduction path of the air bearings (2) and (3) arranged in the housing.
The nozzle (3) applies compressed air supplied from the air introduction passage (8a) to the outer peripheral surface of the spindle main shaft (6) and the flange surface (9) formed at the rear end of the spindle main shaft (6). 8b) jets it out to generate static pressure, and this static pressure supports the spindle spindle in the radial and thrust directions in a non-contact manner. (11) is a cooling groove formed on the outer surface of the inner cylinder (1a). As will be described later, the cooling groove (11) allows the cooling water supplied from the inlet (12) to flow into the inner cylinder. (1
It is formed so as to circulate on the outer peripheral surface of the motor stator (4) via a).
次に、第2A図は、内筒（1a）の側面を示し、第2B図は、
そのＢ−Ｂ断面を示す。Next, FIG. 2A shows a side surface of the inner cylinder (1a), and FIG. 2B shows
The BB cross section is shown.
同図で、（11a）は内筒（1a）の外表面上に形成された
軸方向溝であり、内筒（1a）のモータステータ（４）固
着部位を外周から囲うように複数形成されている。（11
b）は内筒（1a）の外表面上に形成された周方向溝であ
る。前述した冷却溝（11）は、軸方向溝（11a）（11a）
の隣り合った先端間、および、後端間を交互に周方向溝
（11b）で連通することによって、連続した１本の溝を
形成するようにしたもので、軸方向溝（11a）の内２本
は、内筒（1a）の端面に達して、それぞれ、始端（11
c）、および、終端（11d）を形成している。そして、始
端（11c）に冷却水の流入口（12）を連通し、また、終
端（11d）に流出口（図示せず）を連通して循環系を形
成している。その結果、冷却溝（11）の始端（11c）か
ら流入した冷却水は軸方向溝（11a）と周方向溝（11b）
とを交互に流れ、内筒（1a）の外表面上を前後に往復し
ながら進み、終端（11d）から流出することになる。In the figure, (11a) is an axial groove formed on the outer surface of the inner cylinder (1a), and a plurality of (11a) are formed so as to surround the motor stator (4) fixing part of the inner cylinder (1a) from the outer circumference. There is. (11
b) is a circumferential groove formed on the outer surface of the inner cylinder (1a). The cooling groove (11) described above is the axial groove (11a) (11a)
By connecting the adjacent front and rear ends alternately with the circumferential groove (11b), one continuous groove is formed. The two reach the end surface of the inner cylinder (1a) and are
c) and the terminal (11d) are formed. A cooling water inlet (12) communicates with the start end (11c), and an outlet (not shown) communicates with the end (11d) to form a circulation system. As a result, the cooling water that has flowed in from the starting end (11c) of the cooling groove (11) has an axial groove (11a) and a circumferential groove (11b).
Alternately flow, and reciprocate back and forth on the outer surface of the inner cylinder (1a), and flow out from the terminal end (11d).
（15）は、冷却溝の始端（11c）と終端（11d）との間の
外表面上に形成された軸方向の空気通路であり、空気通
路（15）内に貫通穴（15a）、（15b）を穿設して空気軸
受（２）（３）の空気導入路（8a）と連通させている。
空気通路（15）の始端（15c）は、給気口（図示せず）
を通じて空気圧源（図示せず）に連通させる。(15) is an axial air passage formed on the outer surface between the start end (11c) and the end (11d) of the cooling groove, and the through hole (15a), ( 15b) is bored to communicate with the air introduction passages (8a) of the air bearings (2) and (3).
The starting end (15c) of the air passage (15) is an air supply port (not shown).
Through an air pressure source (not shown).
尚、空気通路（15）は外筒（1b）側に形成してもよい。The air passage (15) may be formed on the outer cylinder (1b) side.
本考案によって、以下の効果が得られる。 The present invention has the following advantages.
ハウジング筒の肉厚を薄くすることができるため、装
置を軽量にすることができる。Since the wall thickness of the housing cylinder can be reduced, the weight of the device can be reduced.
長穴加工を必要としないで、加工コストが低減でき
る。The processing cost can be reduced without the need for long hole processing.
冷却溝の巾を大きくとることができるので、冷却効果
がよい。Since the width of the cooling groove can be increased, the cooling effect is good.
第１図は、プリント基板穴明機用スピンドルの縦断面図
であり、 第2A図は、ハウジング内筒の側面図、 第2B図は、第2A図におけるＢ−Ｂの断面図である。 第３図は、従来の技術に係るハウジング筒の縦断面図で
あり、 第４図（Ｉ）は、従来の技術に係るハウジング筒の正面
図、 第４図（II）は、縦断面図、 第４図（III）は、背面図である。 （Ｈ）……ハウジング、（１）……ハウジング筒、（1
a）……内筒、（1b）……外筒、（２）（３）……空気
軸受、（４）……モータステータ、（６）……スピンド
ル主軸、（11）……冷却溝、（11a）……軸方向溝、（1
1b）……周方向溝、（11c）……始端、（11d）……終
端、（15）……空気通路。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a spindle for a printed circuit board drilling machine, FIG. 2A is a side view of an inner cylinder of a housing, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2A. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a conventional housing cylinder, FIG. 4 (I) is a front view of a conventional housing cylinder, and FIG. 4 (II) is a vertical cross-sectional view. FIG. 4 (III) is a rear view. (H) …… Housing, (1) …… Housing cylinder, (1
a) ... Inner cylinder, (1b) ... Outer cylinder, (2) (3) ... Air bearing, (4) ... Motor stator, (6) ... Spindle spindle, (11) ... Cooling groove, (11a) …… Axial groove, (1
1b) ... circumferential groove, (11c) ... start end, (11d) ... end, (15) ... air passage.
Claims (2)
ンドル主軸を、 ハウジング内に配置された空気軸受によって非接触支持
すると共に、ハウジング筒の内壁に固着された環状のモ
ータステータによって回転させるスピンドル装置におい
て、 ハウジング筒を内筒と外筒との嵌合構造とし、 前記内筒の少なくともモータステータ固着部位の外表面
上に複数の軸方向溝を形成すると共に、前記軸方向溝の
隣り合った先端間、および、後端間を交互に周方向溝で
連通させ、流入口に連通する始端から始まって流出口に
連通する終端に終る連続した冷却溝を形成したことを特
徴とするスピンドル装置。1. A spindle device in which a spindle main shaft rotatably inserted in a housing is supported in a non-contact manner by an air bearing arranged in the housing, and is rotated by an annular motor stator fixed to an inner wall of a housing cylinder. In the above, the housing cylinder has a fitting structure of an inner cylinder and an outer cylinder, a plurality of axial grooves are formed on at least the outer surface of the motor stator fixing portion of the inner cylinder, and the adjacent tips of the axial grooves are adjacent to each other. A spindle device, characterized in that the spaces and the rear ends are alternately communicated with each other by a circumferential groove, and a continuous cooling groove is formed which starts from a start end communicating with the inflow port and ends at an end end communicating with the outflow port.
て、 前記冷却溝の始端と終端との間の外表面上に、軸方向の
空気通路を形成し空気軸受と連通させたことを特徴とす
るスピンドル装置。2. The automatic tool mechanism according to claim 1, wherein an axial air passage is formed on the outer surface between the start end and the end of the cooling groove so as to communicate with the air bearing. Spindle device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073390U JPH0751244Y2 (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Spindle device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2073390U JPH0751244Y2 (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Spindle device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03109750U JPH03109750U (en) | 1991-11-11 |
| JPH0751244Y2 true JPH0751244Y2 (en) | 1995-11-22 |
Family
ID=31523820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2073390U Expired - Lifetime JPH0751244Y2 (en) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | Spindle device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751244Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4637321B2 (en) * | 2000-05-23 | 2011-02-23 | 東芝機械株式会社 | Rotary joint |
| JP4636824B2 (en) * | 2004-07-14 | 2011-02-23 | 株式会社牧野フライス製作所 | Rotating shaft device |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2073390U patent/JPH0751244Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03109750U (en) | 1991-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5084642A (en) | Channel structure for coolant in motor | |
| US7326010B2 (en) | Motor spindle | |
| US3439201A (en) | Cooling arrangement for dynamoelectric machines | |
| US7737585B2 (en) | Electric machine with improved water cooling system | |
| US5994804A (en) | Air cooled dynamoelectric machine | |
| JP3502210B2 (en) | Built-in motor | |
| US4959570A (en) | Motor cooling system | |
| US5363002A (en) | Dynamoelectric machine having fluid cooling of back iron and end turns | |
| EP1164688B1 (en) | Electric rotary machine having a stator support structure | |
| KR20050063078A (en) | Spindle built-in motor cooling device of a machine tool | |
| JPH0751244Y2 (en) | Spindle device | |
| US6215212B1 (en) | Shaftless rotor construction | |
| JP2001218425A (en) | Electric motor having rotor cooling function | |
| CN114268193A (en) | Vehicle, electric drive system and processing method thereof | |
| US4875826A (en) | Pitot pump assembly for a rotating fluid management device | |
| JPH10263985A (en) | Main spindle device | |
| JPS61170254A (en) | Liquid cooled motor | |
| US4284917A (en) | Electric motor construction | |
| JP4637321B2 (en) | Rotary joint | |
| CN112792363B (en) | Electric spindle and machine tool | |
| JPH05342U (en) | Spindle base cooling device | |
| JPH07107705A (en) | Cooling mechanism for outer rotor type high-speed electric rotating machine | |
| KR100544004B1 (en) | Cooling device for a built in motor | |
| JPH0558948U (en) | Air bearing device | |
| JPH09172757A (en) | Method of assembling built-in motor in machine tool and spindle stock of turning machine tool having built-in spindle motor |